汾河二库大坝及附属设施现状及维护方案探讨

李 菲

（山西省汾河二库管理局 山西太原030012）

1 基本情况

汾河二库位于汾河干流上游下段，具体地址位于太原市阳曲县和尖草坪区交界处，是以防洪为主，兼顾供水、灌溉和发电综合利用的大型水库。1996年11月开工兴建，至2000年元月建成投入运行。截止到2018年4月，由于年久失修，汾河二库进库交通桥、大坝廊道及管理设施皆存在诸多问题。其中，进库交通桥位于汾河二库大坝东北侧，是汾河二库防汛抢险唯一通道，采用双曲拱石砌重力式墩台，两侧安装安全护栏。汾河二库大坝纵3廊道、纵5廊道、纵6廊道和纵9廊道位于坝中位置，均为城门洞型，钢筋混凝土结构。

2 进库交通桥处理

2.1 进库交通桥存在的问题

进库交通桥由于年久失修，其存在下问题：1）桥面混凝土存在开裂、骨料外露、局部破损不平整等破损现象；2）大桥护栏存在开裂、钢筋外露等破损现象；3）大桥两侧路灯灯具因长久使用，存在亮度不够、耗电量大，且部分有损坏，路灯灯杆出现裂纹、锈蚀等破损，其中7杆比较严重；4）大桥入口处缺乏指示标识；5）大桥入口大门现为电动伸缩门，由于长时间使用出现损坏，无法正常开启关闭。

2.2 进库交通桥维修方案建议

基于汾河二库进库交通桥现状，通过综合对比，进库交通桥维修选择如下方案：1）将原有桥面面层拆除，并进行清理，浇筑沥青混凝土路面。2）将原有混凝土护栏拆除，保留原护栏混凝土基座，安装镀锌钢管桥梁新护栏。立柱、扶手、横杆和竖杆采用碳素钢管焊接，焊接完成后，进行热镀锌处理，表面喷塑。立柱顶端安装满足节能环保安全要求的LED灯具。栏杆与基础连接方式采用法兰焊接式。3）更换原有路灯，采用更高效、节能、环保的LED路灯。对破损严重的7杆灯杆进行同等高度的优质钢材灯杆更换，对其他3杆灯杆进行除锈、热镀锌和喷塑处理。4）大桥入口左右两侧各布置铝合金板、合成树脂类板材等材质的标志牌一套。支持柱采用单柱形式。5）将大桥入口大门原有电动伸缩门拆除，安装电动分段平移门，以起到有效隔离的效果。门库采用钢筋混凝土浇筑，断面形式为“冂”字形。

3 大坝廊道修复

3.1 大坝廊道存在的问题

在此次的查勘和调查中，发现廊道出现了以下问题：1）廊道部分排水孔排水不畅，而且由于排水孔出水，廊道渗水、排水不畅等原因，造成廊道积水、混凝土冲刷侵蚀、钙质析出等现象。2）各纵廊道出现不规格裂缝多条，另外，发现渗水点70多个。3）原廊道照明设施部分出现破损，需进行修补或替换。4）纵向廊道和竖井交叉处，竖井口对缺乏遮盖设施，对运行和管理人员正常工作造成一定的影响。

3.2 大坝廊道维修方案建议

针对大坝廊道存在的相关问题，在听取相关部门和专家意见后，提出在解决积水、渗水问题及相关安全隐患的前提下，对原有破损混凝土进行修复，并进行廊道整体处理的解决思路。具体如下：

1）廊道清理。（1）对廊道四周析出的钙质物和其他物质进行打磨或清洗，并对顶拱和里面的打磨面进行砂浆抹面。（2）对廊道处理垃圾、废弃物和积水进行清除，且处理垃圾应及时运出廊道外统一处理，并对廊道和集水井进行清洗。

2）廊道排水处理。（1）对廊道排水孔进行清洗，清洗之后从排水孔口接PVC管至排水沟。（2）在廊道底部新浇一层素混凝土，浇筑宽度范围一侧至原排水沟位置，一侧至廊道壁处，形成1道排水沟。新浇混凝土层纵向每隔5 m设置排水通道1处，方便廊道水均汇集到原排水沟，进而通过原排水系统排出廊道。同时，为方便管理和运行人员进入，在新浇混凝土层上铺设防滑瓷砖。

3）防渗处理。（1）在廊道渗水缝搭设U型槽将渗水收集并引至排水沟，材质可采用塑管制作。（2）对廊道渗水点采用水溶性聚氨酯化学灌浆处理。（3）廊道明水处理后，涂铺聚氨酯防水涂膜一层。（4）防水涂膜涂抹范围为廊道顶拱、立面及新旧排水沟。

4）竖井遮盖及廊道灯带布设。在廊道与竖井交叉处，采用可移动式钢板对竖井进行遮盖，方便运行管理人员安全通过。在廊道两侧地面高程2 m处各设置一条低压LED全防水灯带。

4 管理设施维修

4.1 管理设施存在的问题

汾河二库管理设施有多处，现存在问题的主要包括管理房和防汛专用道路两部分，其中管理房又包括坝上管理房和大坝下游管理房两处，现主要问题均为屋顶漏水问题。防汛专用道路存在问题主要为年久失修、道路破损严重。

1）管理房。（1）坝上管理房位于水库大坝下游，坐落在大坝泄洪道上方，屋顶挑出四周墙体，屋面呈拱形，为单层建筑，层数一层。经现场勘查，发现两处建筑均存在问题为屋顶防水层防水材料破损、局部鼓包，防水卷材泛水剥离墙面，且未做屋面防水保护层，导致下雨时雨水从防水层破损处越过防水层，从屋面保温层浸入楼面、墙面，从而继续浸入室内粉刷墙面，致使室内墙面渗水、发霉，而雨后在墙面、顶层楼面形成水渍，造成墙皮脱落等问题。屋顶漏水不仅会影响建筑物的正常使用，侵蚀建筑物主体结构，进一步缩减建筑物的使用寿命，而且浸入墙面的水分在雨后并不能及时从室内流出，只能靠室内自由挥发，导致室内潮气较重，影响居住人员的身心健康，同时雨水流入室内还会影响室内用电设备安全，形成安全隐患。因此，对于坝上管理房，屋顶漏水问题急需解决。（2）大坝下游管理房位于管理区中心区域，汾河河道与山体中间，东临管理区道路，西侧靠山，北侧、南侧为小型停车场。其为连体多层建筑，主要由北侧建筑与南侧建筑构成，均为局部突出结构。经查勘及计算，屋顶防水改造面积约为1 958 m2，其中钢屋架及防水改造1 840 m2，更换屋顶防水卷材面积118 m2。

2）防汛专用道路。防汛专用道路作为汾河二库防汛抢险唯一通道，其路宽为8 m，分为混凝土路和沥青路两部分，本次现场查勘中，在桩号7+000-14+000之间部分道路存在路面开裂、骨料外露、局部不平整等破损现象，需要做进一步的维修处理。

4.2 管理设施维修方案

针对管理设施存在的相关问题，需对相关建筑物屋顶进行综合改造。

1）设计方案。按照相关建筑要求，本次改造建筑防水等级均为Ⅱ级，采用一道防水设防，根据建筑重要程度不同，提出以下三种不同的防水设计方案。

方案1：将原屋顶防水及保温层全部铲除至现浇钢筋混凝土楼板，然后重新做找平层、保温层及防水层，并做混凝土保护层；其上再做屋顶钢结构屋架，敷设蓝色压型彩钢板。方案2：将原屋面防水层、保护层拆除，重新做屋面防水及保温层，其上做水泥砂浆保护层。方案3：原防水层拆除，重新做防水。

2）建筑推荐方案。根据建筑物所处的地理位置及重要性，屋顶防水改造推荐方案如下：

（1）坝上管理房。坝上管理房为单层建筑，屋面为拱形屋顶，两侧挑板为悬挑。因屋面为带坡度屋面，屋顶不会形成雨水聚集，且此处风力较大，建筑楼板为斜面，做彩钢屋架，成本较大，故不建议制作彩钢屋架，同时考虑综合效益，采用方案2。经测算，屋顶防水改造面积为728 m2。屋面排水方式按照原设计，雨水从屋顶各处原预留排水孔排出。

（2）大坝下游管理房。大坝下游管理房为管理区内主要建筑，人员较多，是主要由南北两栋主要建筑连接起来的多层建筑，屋顶为平屋面，两建筑中间及南侧建筑门厅处为桁架玻璃天棚，不需要做屋顶防水改造，只需在门厅及车道入口处进行屋顶防水处理。

大坝下游管理房主体为人员主要活动场所，防水效果直接影响到人员工作生活舒适性，采用方案1。钢屋架设计中充分考虑到屋顶高度的不同，将钢屋架高度随建筑高度错落布置，楼梯等处局部高出屋面部分单独设施圆弧型钢架。为满足原有通风管道使用要求，钢屋架顶设通风口，门厅及车道入口采用方案3。

大坝下游管理房原屋顶顶排水为有组织排水，现结合原设计也做有组织排水，并充分与原屋面排水管道结合，设置内天沟做有组织排水。楼梯等处屋面排水采用成品外檐沟。

（3）防汛专用道路维修方案。将破损路面全部拆除，拆除完成后，对路基层进行修补压实，并按照原设计重新浇筑路面。

5 结语

综上所述，水利工程维修养护汾河二库大坝及附属设施维护工程主要内容为进库交通桥维修、大坝廊道修复、管理设施维修，希望通过针对性的维护方案，改善汾河二库大坝及附属设施现状，以进一步强化汾河二库的城市供水、灌溉、发电综合利用以及景观作用。